El siglo XX ha estado salpicado de descubrimientos asociados a la mosca de la fruta, hallazgos que han merecido el Premio Nobel de Medicina por que se aplican al ser humano y a otras especies animales.
Todo ese trabajo de investigación continúa en el siglo XXI. Por eso, cientos de laboratorios en el mundo trabajan con Drosophila melanogaster, también llamada mosca del vinagre.
Muchas de las principales conclusiones genéticas se han realizado en la mosca de la fruta, asegura el doctor Juan Riesgo Escovar, del Instituto de Neurobiología de la UNAM.
Desde hace cien años se ha usado como modelo genético. El pionero fue Thomas H. Morgan, quien corroboró en la mosca las leyes de la herencia de Gregor Mendel, padre de la genética.
Los Nobel y la mosca
Casi cualquier aspecto del ser humano se puede estudiar en la mosca de la fruta —asegura el investigador de la UNAM—, y algunos de esos frutos de la investigación han sido distinguidos con el Premio Nobel de Fisiología y Medicina.
Aquí un breve listado:
- Thomas Hunt Morgan en 1933 utilizó por primera vez a la Drosophila melanogaster como modelo genético. Lo ganó por demostrar que los cromosomas son los portadores de los genes.
Corroboró las leyes de Mendel. Estudió, por ejemplo, la herencia de algunos caracteres ligada al sexo. Realizó un mapa de la localización de los genes en el cromosoma, determinó los principios de la mutagénesis, e inicio la genética de poblaciones con el ruso Theodosius Dobzhansky.
Morgan compartió el premio monetario del Nobel con Alfred Henry Sturtevant y Calvin Blackman Bridges, sus alumnos que contribuyeron a su teoría cromosómica de la herencia.
- Mutagenizar individuos mediante rayos X y que las mutaciones fueran factibles de estudiar mereció otro Nobel en 1946 para Hermann Joseph Müller, también alumno de Morgan.
- Por su descubrimiento de los receptores tipo Toll en la mosca de la fruta, Bruce A. Beutler y Jules A. Hoffman fueron premiados con el Nobel en 2011.
- En 1995 se otorgó otro Nobel de Fisiología y Medicina a Edward Lewis, Christiane Nusslein-Volhard y Eric Wieschaus porque demostraron que el desarrollo embrionario de la mosca es semejante a los demás animales, incluido el humano.
Es un principio prácticamente universal que los genes y las vías para el desarrollo de diferentes partes de los organismos son comunes en eucariontes pluriceluares, dice Riesgo Escovar.
- Michael Roshbash y sus colegas Michael Young y Jeffrey C. Hall, ganaron en 2017 el Nobel por descubrir en la mosca de la fruta los mecanismos moleculares que controlan el ritmo circadiano, es decir, nuestro reloj biológico.
Los correlatos de la mosca
El genoma de la mosca de la fruta fue secuenciado desde hace más de 20 años. La mayoría de sus genes tienen homólogos en otros animales. Riesgo Escovar, considera que lo que se descubre en la mosca tiene sus correlatos en otras especies.
Como setenta por ciento de sus genes tienen una contraparte en el ser humano, usando como modelo a D. melanogaster se pueden entender, por ejemplo, procesos fisiológicos y patologías humanas.
En la mosca de la fruta se puede modular:
- La herencia de caracteres.
- El desarrollo embrionario.
- Los ritmos circadianos. La vida de la mosca gira también alrededor de un horario normal entre la luz y la oscuridad.
- Cómo funciona el sistema inmune.
- Los fundamentos del aprendizaje y la memoria. Son insectos inteligentes, capaces de aprender y recordar.
- Nuestro metabolismo. En el Instituto de Neurobiología de la UNAM se trabaja con moscas diabéticas. Riesgo Escovar estudia mutantes de la vía de la señalización de la insulina para conocer más sobre la diabetes.
- Los mecanismos de las adicciones. Se les pueden administrar alcohol u otras drogas como cocaína.
- Cómo funciona el sistema nervioso.
- Enfermedades degenerativas, como el mal de Parkinson.
- Problemas de la reproducción.
- Un largo etcétera.
Atlas cerebral de la mosca
La Drosophila melagonaster es un modelo imprescindible en la investigación moderna porque es versátil y fácil de trabajar con ella en el laboratorio. Con un ciclo de vida corto (de diez días aproximadamente) y rápida reproducción, sus muchos descendientes permiten realizar experimentos estadísticamente válidos.
Actualmente, dice Riesgo Escovar, se realiza un atlas del cerebro de la mosca de la fruta. Se calcula que tiene entre cien mil y doscientos mil neuronas y se está descifrando cómo se conectan entre ellas, lo que se denomina el “conectoma”. En pocos años se espera tener el conectoma completo de la mosca.
Te recomendamos también leer la nota “Permite la mosca de la fruta medir remedios contra diabetes” (https://www.gaceta.unam.mx/permite-la-mosca-de-la-fruta-medir-remedios-contra-diabetes/) en la que se destaca que este insecto ha sido crucial para conocer aspectos sobre el ser humano, por qué colapsan algunos cultivos o para monitorear si hay daño ambiental. También “Las moscas mantienen el equilibrio ecológico de la Tierra” (https://www.gaceta.unam.mx/las-moscas-mantienen-el-equilibrio-ecologico-de-la-tierra/) que nos habla acerca de que fueron los primeros organismos en los que se estableció —en condiciones de laboratorio— el riesgo que implica la exposición a radiaciones y los cambios que causan en el material genético. Además “El mapa cerebral más completo del cerebro de una mosca a nanoescala” (https://unamglobal.unam.mx/el-mapa-cerebral-mas-completo-del-cerebro-de-una-mosca-a-nanoescala/) y podrás ver un video con fotografías detalladas de todo el cerebro de una mosca de la fruta hembra adulta, utilizando microscopía electrónica de transmisión.